Álgebra 2022 Cantabria
Sistema de ecuaciones: El chiringuito de Fabiola
Ejercicio 1 [2,5 PUNTOS]
En un día de playa y bajo un sol radiante Fabiola se acerca al chiringuito y compra 3 helados, 2 granizados y 2 horchatas, pagando un total de 20 €. Al comprobar el ticket se da cuenta de que le han cobrado un helado y una horchata de más. Tras reclamar, el vendedor le devuelve 5 €. Además, para compensar el error, le ofrece llevarse en promoción un helado y un granizado por 2 €, lo que supone un descuento del 50 % respecto a sus precios originales.
A. [1,25 PUNTOS] Plantee el sistema de ecuaciones que permita calcular el precio (sin descuento) de un helado, un granizado y una horchata.
B. [1,25 PUNTOS] Resuélvalo.
Paso 1
Definición de variables y planteamiento del sistema
**A. [1,25 PUNTOS] Plantee el sistema de ecuaciones que permita calcular el precio (sin descuento) de un helado, un granizado y una horchata.**
En primer lugar, definimos las incógnitas que representan los precios unitarios originales (sin descuento):
- $x$: precio de un helado (€)
- $y$: precio de un granizado (€)
- $z$: precio de una horchata (€)
Analizamos la información del enunciado para obtener las ecuaciones:
1. **La compra inicial:** Fabiola compra 3 helados, 2 granizados y 2 horchatas, pero el ticket marca 20 € porque le han cobrado 1 helado y 1 horchata de más. Esto significa que el cobro total de 20 € corresponde a 4 helados ($3+1$), 2 granizados y 3 horchatas ($2+1$).
$$4x + 2y + 3z = 20$$
2. **El error:** Le devuelven 5 € por el helado y la horchata cobrados de más.
$$x + z = 5$$
3. **La promoción:** Un helado y un granizado cuestan 2 € con un 50 % de descuento. Esto implica que el precio original de ambos sumados es el doble.
$$0,5(x + y) = 2 \implies x + y = 4$$
💡 **Tip:** En problemas de sistemas, lee con atención si las cantidades mencionadas son las finales o si el total incluye errores de cobro.
Paso 2
Presentación del sistema de ecuaciones
Reuniendo las tres ecuaciones obtenidas, el sistema de ecuaciones lineales es:
$$\begin{cases} 4x + 2y + 3z = 20 \\ x + z = 5 \\ x + y = 4 \end{cases}$$
✅ **Resultado del planteamiento:**
$$\boxed{\begin{cases} 4x + 2y + 3z = 20 \\ x + z = 5 \\ x + y = 4 \end{cases}}$$
Paso 3
Resolución del sistema por sustitución
**B. [1,25 PUNTOS] Resuélvalo.**
Dado que las dos últimas ecuaciones son muy sencillas, utilizaremos el método de sustitución para resolver el sistema de forma eficiente.
De la segunda ecuación despejamos $z$ en función de $x$:
$$x + z = 5 \implies z = 5 - x$$
De la tercera ecuación despejamos $y$ en función de $x$:
$$x + y = 4 \implies y = 4 - x$$
Ahora, sustituimos ambas expresiones en la primera ecuación:
$$4x + 2(4 - x) + 3(5 - x) = 20$$
💡 **Tip:** El método de sustitución es ideal cuando tenemos ecuaciones con pocas variables, como en este caso.
Paso 4
Cálculo del precio del helado (x)
Resolvemos la ecuación de primer grado para hallar el valor de $x$:
$$4x + 8 - 2x + 15 - 3x = 20$$
Agrupamos los términos con $x$ y los términos independientes:
$$(4 - 2 - 3)x + (8 + 15) = 20$$
$$-x + 23 = 20$$
$$-x = 20 - 23$$
$$-x = -3 \implies x = 3$$
Por lo tanto, el precio de un helado es **3 €**.
$$\boxed{x = 3}$$
Paso 5
Cálculo de los precios restantes (y, z)
Una vez conocido $x = 3$, calculamos los valores de $y$ y $z$ sustituyendo en las expresiones despejadas anteriormente:
Para el granizado ($y$):
$$y = 4 - x = 4 - 3 = 1$$
Para la horchata ($z$):
$$z = 5 - x = 5 - 3 = 2$$
💡 **Tip:** Siempre es recomendable comprobar los resultados en la ecuación que no hemos usado para despejar (la primera) para asegurar que no hay errores de cálculo: $4(3) + 2(1) + 3(2) = 12 + 2 + 6 = 20$. ¡Es correcto!
Paso 6
Solución final del problema
Concluimos con los precios de cada artículo sin el descuento aplicado:
- Precio de un helado: **3 €**
- Precio de un granizado: **1 €**
- Precio de una horchata: **2 €**
✅ **Resultado final:**
$$\boxed{\text{Helado: } 3\text{ €, Granizado: } 1\text{ €, Horchata: } 2\text{ €}}$$